JP6678034B2 - Operation control system and operation control method - Google Patents

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Description

本発明は、機械要素によって可動範囲が制限される可動部材の動作を制御するシステム及び方法に関する。   The present invention relates to a system and method for controlling the operation of a movable member whose movable range is limited by a mechanical element.

従来、産業用ロボットにおいて、各関節部におけるアーム（可動部材）の作動範囲を、その作動範囲の終端に配設したメカニカルストッパ（機械要素）により制限する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an industrial robot, a technique is known in which the operating range of an arm (movable member) at each joint is limited by a mechanical stopper (mechanical element) disposed at the end of the operating range (for example, Patent Document 1). 1).

特許文献１では、ロボット関節部に配設されたメカニカルストッパの設置位置を可変としながら、アームの作動範囲内の所定位置からメカニカルストッパの設置位置までのアームの回動角度を計測し、当該角度計測手段による計測値に基づき、ソフトウェアリミットの位置データを算定し、アームの回転角度の測定値が当該位置データを超えるとモータを停止させる制御装置が提案されている。   In Patent Document 1, while changing the installation position of a mechanical stopper provided at a robot joint, the rotation angle of the arm from a predetermined position within the operating range of the arm to the installation position of the mechanical stopper is measured, and the angle is measured. A control device has been proposed that calculates position data of a software limit based on a value measured by a measuring unit, and stops a motor when a measured value of a rotation angle of an arm exceeds the position data.

特開昭６３−７７６９２号公報JP-A-63-77692

しかしながら、特許文献１の技術は、ソフトウェアリミットによりアームのメカニカルストッパがロボット関節部に配設されたメカニカルストッパに当接しないようにアームの回転が停止されるので、アームの作動範囲は、おのずと、メカニカルストッパで規定されるハードウェアの制限よりも狭くなってしまう。   However, in the technology of Patent Literature 1, the rotation of the arm is stopped by the software limit so that the mechanical stopper of the arm does not abut the mechanical stopper disposed on the robot joint, so that the operating range of the arm naturally is It becomes narrower than the hardware limit specified by the mechanical stopper.

他方、ソフトウェアリミットによる制限を行わないと、アームのメカニカルストッパとロボット関節部のメカニカルストッパとの接触により、いずれかのメカニカルストッパが変形するのはもとより、アクチュエータが破壊されるおそれがある。   On the other hand, if the restriction by the software limit is not performed, there is a possibility that not only one of the mechanical stoppers is deformed but also the actuator is destroyed due to the contact between the mechanical stopper of the arm and the mechanical stopper of the robot joint.

このような問題に鑑み、本発明は、機械要素の変形を防止又は緩和しながら、可動部材の可動範囲を最大限に活用できる可動部材の動作の制御システム又は動作制御方法を提供することを目的とする。   In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a control system or an operation control method for an operation of a movable member that can make full use of the movable range of the movable member while preventing or reducing deformation of a mechanical element. And

本発明の動作制御システムは、
第１機械要素を備える可動部材と、
当該可動部材を可変な速度で移動させるアクチュエータと、
前記可動部材とは別個に構成され、かつ、前記第１機械要素と当接可能な位置に固定された第２機械要素と、
前記第１機械要素の位置及び速度を含む動作状態を認識する動作状態認識部と、
前記動作状態認識部により認識された前記第１機械要素の位置及び速度が、位置及び速度により表される２次元座標系で所定の許容範囲を逸脱した場合に、前記アクチュエータの動作を停止させる停止指示を前記アクチュエータに出力するアクチュエータ制御部とを備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記第１機械要素の位置及び速度と、衝突時間と、前記第１機械要素又は前記第２機械要素が許容できる力である許容力を示す成分と、前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗力を示す成分と、前記第１機械要素にかかる慣性を示す成分とを用いた所定の条件式が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することを特徴とする。 The operation control system of the present invention includes:
A movable member comprising a first mechanical element;
An actuator for moving the movable member at a variable speed,
A second mechanical element that is configured separately from the movable member, and that is fixed at a position that can contact the first mechanical element;
An operation state recognition unit that recognizes an operation state including a position and a speed of the first machine element;
Stopping the operation of the actuator when the position and speed of the first machine element recognized by the operation state recognition unit deviate from a predetermined allowable range in a two-dimensional coordinate system represented by the position and speed. An actuator control unit that outputs an instruction to the actuator ,
The actuator control unit includes a component indicating a position and a speed of the first mechanical element, a collision time, a permissible force that is a permissible force of the first mechanical element or the second mechanical element, and When a predetermined conditional expression using a component indicating the resistance force applied to the member and a component indicating the inertia applied to the first mechanical element is satisfied, the position and speed of the first mechanical element are included in the allowable range. Is determined to be performed.

アクチュエータの動作の停止後、慣性により可動部材が運動を続ける一方、アクチュエータから可動部材に対して働く一定の抵抗力により可動部材が減速していく。これらのことから、アクチュエータの動作の停止時点における第１機械要素の位置と速度とから第１機械要素と第２機械要素とが接触したときに第１機械要素（又は第２機械要素）に対して発生する力を予測できる。   After the operation of the actuator is stopped, the movable member continues to move due to inertia, while the movable member is decelerated by a constant resistance force acting on the movable member from the actuator. From these facts, when the first machine element and the second machine element come into contact with each other, the first machine element (or the second machine element) is determined based on the position and speed of the first machine element at the time when the operation of the actuator is stopped. Can predict the forces that will occur.

この点に着目して構成された当該構成の動作制御システムによれば、第１機械要素の位置及び速度が所定の許容範囲から逸脱した場合に、アクチュエータの動作を停止させる停止指示を出力する。これにより、アクチュエータの動作が停止され、可動部材が減速していくので、第１機械要素と第２機械要素との接触が防止されるか、または第１機械要素と第２機械要素とが接触したとしても、第１機械要素と第２機械要素との接触時に第１機械要素（又は第２機械要素）に対して発生する力が過剰に大きくなることが防止される。これにより、第１機械要素及び第２機械要素の変形が防止又は緩和されながら、可動部材の可動範囲が最大限に活用されうる。また、第１機械要素又は第２機械要素に関しての許容力が勘案された上で許容範囲に含まれるか否かが判定される。これにより、第１機械要素及び第２機械要素の変形を防ぐ観点から適切な範囲が、許容範囲として設定されうる。 According to the operation control system having the above-mentioned configuration configured by paying attention to this point, when the position and the speed of the first mechanical element deviate from the predetermined allowable range, a stop instruction for stopping the operation of the actuator is output. As a result, the operation of the actuator is stopped, and the movable member is decelerated, so that contact between the first machine element and the second machine element is prevented or contact between the first machine element and the second machine element is prevented. Even so, the force generated on the first machine element (or the second machine element) at the time of contact between the first machine element and the second machine element is prevented from becoming excessively large. Thereby, the movable range of the movable member can be utilized to the maximum while the deformation of the first mechanical element and the second mechanical element is prevented or reduced. In addition, it is determined whether or not the first mechanical element or the second mechanical element is included in the allowable range in consideration of the allowable force. Thereby, an appropriate range from the viewpoint of preventing deformation of the first mechanical element and the second mechanical element can be set as the allowable range.

本発明の動作制御システムにおいて、
前記第１機械要素と、前記第２機械要素とが接触する第１機械要素の位置である接触位置をゼロとし、前記第１機械要素と前記第２機械要素とが離間した第１機械要素の位置を正とし、前記第１機械要素が前記第２機械要素に向かって移動するときの速度を負の速度とした場合に、位置がゼロまたは正の所定値以上である一定範囲の定義域において値域が負でありかつ一次微分が負となる関数が前記許容範囲の境界の少なくとも一部を形成し、
前記定義域において前記関数の値と同一または当該関数の値よりも小さい速度が前記許容範囲外となることが好ましい。 In the operation control system of the present invention,
The contact position, which is the position of the first machine element where the first machine element contacts the second machine element, is zero, and the first machine element and the second machine element are separated from each other by the first machine element. When the position is positive and the speed at which the first machine element moves toward the second machine element is a negative speed, the position is zero or more than a positive predetermined value. A function in which the range is negative and the first derivative is negative forms at least a part of the boundary of the allowable range,
It is preferable that a speed that is the same as or smaller than the value of the function in the domain falls outside the allowable range.

当該構成の動作制御システムにおいて、位置がゼロまたは正の所定値以上である一定範囲の定義域において値域が負でありかつ一次微分が負となる関数は、第１機械要素の位置の値が小さくなればなるほど（前記第１機械要素と前記第２機械要素との距離が小さくなればなるほど）、第１機械要素の速度の絶対値が小さくなる（前記第１機械要素が前記第２機械要素に向かって移動するときの速度の絶対値が小さくなる）関数であることを意味する。   In the operation control system having the above configuration, a function in which the value range is negative and the first-order derivative is negative in a fixed range in which the position is equal to or greater than a predetermined positive value is smaller than the position value of the first mechanical element. The absolute value of the speed of the first mechanical element decreases (the smaller the distance between the first mechanical element and the second mechanical element), the smaller the absolute value of the speed of the first mechanical element. (The absolute value of the velocity when moving toward) decreases).

そして、前記定義域において前記関数の値よりも小さい速度とは、前記第１機械要素が前記第２機械要素に向かって移動するときの速度の絶対値が負でありかつ前記定義域において前記関数の値の絶対値よりも大きいことを意味する。   The speed smaller than the value of the function in the domain means that the absolute value of the speed when the first machine element moves toward the second machine element is negative and the function in the domain is negative. Means greater than the absolute value of

本発明の動作制御システムによれば、アクチュエータ制御部は、第１機械要素の速度が、当該第１機械要素の位置に対応する前記関数の値と同一または当該関数の値よりも小さい（第１機械要素が前記第２機械要素に向かって移動するときの速度の絶対値が第１機械要素の位置に対応する関数の値の絶対値と同一または前記関数の値の絶対値によりも大きい）場合に、許容範囲外となり、アクチュエータの動作を停止させる指示を出力する。これにより、アクチュエータの動作が停止し、可動部材は減速を開始する。   According to the operation control system of the present invention, the actuator control section determines that the speed of the first mechanical element is equal to or smaller than the value of the function corresponding to the position of the first mechanical element (first value). When the absolute value of the speed at which the machine element moves toward the second machine element is the same as or greater than the absolute value of the value of the function corresponding to the position of the first machine element) At the same time, an instruction to stop the operation of the actuator due to being out of the allowable range is output. Thereby, the operation of the actuator is stopped, and the movable member starts decelerating.

ここで、第１機械要素の位置が第２機械要素との接触位置に近ければ近いほど、この関数の値の絶対値が小さくなる。このため、アクチュエータ制御部がアクチュエータの動作を停止するタイミングにおける第１機械要素の速度の絶対値は、第１機械要素の位置が接触位置に近ければ近いほど小さくなると期待される。この結果、第１機械要素と第２機械要素とが接触したときに第１機械要素（又は第２機械要素）に対して発生する力が過剰に大きくなることが防止される。   Here, the closer the position of the first machine element is to the position of contact with the second machine element, the smaller the absolute value of the value of this function becomes. For this reason, it is expected that the absolute value of the speed of the first machine element at the timing when the actuator control unit stops the operation of the actuator becomes smaller as the position of the first machine element is closer to the contact position. As a result, the force generated on the first machine element (or the second machine element) when the first machine element contacts the second machine element is prevented from being excessively large.

当該構成の動作制御システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記可動部材を所定の軸回りに回転させるように構成され、
前記アクチュエータ制御部は、衝突時間をΔｔ、前記許容力を示す成分としての前記第１機械要素が許容できるトルク及び前記第２機械要素が許容できるトルクのうち小さいトルクをτｌｉｍ、前記位置としての前記所定の軸回りに前記第１機械要素の前記第２機械要素側の面と前記第２機械要素の前記第１機械要素側の面とがなす角をθｄｉｆｆ、前記速度としての前記第２機械要素からみた前記第１機械要素の相対的な角速度をｄθｄｉｆｆ、前記抵抗力を示す成分としての前記アクチュエータ停止後に前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗トルクをτｂｒａｋｅ、前記慣性を示す成分としての前記第１機械要素のイナーシャをＩとしたときに、前記所定の条件式としての下記式（１）が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することが好ましい。 In the operation control system of the configuration,
The actuator is configured to rotate the movable member around a predetermined axis,
The actuator control unit sets a collision time to Δt, a smaller torque of τ lim , which is a smaller torque among a torque allowable by the first mechanical element and a torque allowable by the second mechanical element as a component indicating the allowable force, as the position. The angle formed between the surface of the first mechanical element on the side of the second mechanical element and the surface of the second mechanical element on the side of the first mechanical element around the predetermined axis is θ diff , and the second as the speed is the second angle. The relative angular velocity of the first mechanical element viewed from the mechanical element is dθ diff , the resistance torque applied to the movable member from the actuator after the actuator stops as a component indicating the resistance force is τ break , and the component indicating the inertia is When the inertia of the first mechanical element is I, and the following conditional expression (1) is satisfied, the first mechanical element It is preferred that the position and speed of determining to be included in the allowable range.

当該構成の動作制御システムによれば、角度θｄｉｆｆ、角速度ｄθｄｉｆｆが、上記条件（１）で表される許容範囲から逸脱した場合にアクチュエータ制御部がアクチュエータの動作を停止させる指示を出力することにより、第１機械要素と第２機械要素との接触時に生じるトルクが第１機械要素及び第２機械要素のいずれもが許容できるトルク（許容トルク）τｌｉｍ以下に抑えることが可能となる。 According to the operation control system having the above configuration, when the angle θ diff and the angular velocity dθ diff deviate from the allowable ranges represented by the above condition (1), the actuator control unit outputs an instruction to stop the operation of the actuator. Accordingly, it is possible to suppress the torque generated at the time of contact between the first machine element and the second machine element to a torque (allowable torque) τ lim that is acceptable for both the first machine element and the second machine element.

これにより、第１機械要素（又は第２機械要素）に対して与えられるトルクが許容範囲内となるので、第１機械要素又は第２機械要素の変形が防止又は緩和されながら、可動部材の可動範囲が最大限に活用されうる。   Thereby, the torque applied to the first mechanical element (or the second mechanical element) falls within the allowable range, and the deformation of the first mechanical element or the second mechanical element is prevented or reduced, and the movable member is moved. Range can be maximized.

当該構成の動作制御システムにおいて、
τｌｉｍは、前記第１機械要素のせん断荷重及び前記第２機械要素のせん断荷重のいずれよりも小さい値であることが好ましい。 In the operation control system of the configuration,
It is preferable that τ lim is a value smaller than both the shear load of the first mechanical element and the shear load of the second mechanical element.

当該構成の動作制御システムによれば、第１機械要素と第２機械要素との接触時に第１機械要素及び第２機械要素に対して発生するトルクτｌｉｍが第１機械要素のせん断荷重及び第２機械要素のせん断荷重のいずれよりも小さくなるので、当該トルクτｌｉｍによる第１機械要素又は第２機械要素の破壊が防止される。 According to the operation control system having the above configuration, the torque τ lim generated for the first machine element and the second machine element when the first machine element and the second machine element are in contact with each other is determined by the shear load of the first machine element and the second machine element. Since the shear load is smaller than any of the two mechanical elements, the first mechanical element or the second mechanical element is prevented from being broken by the torque τ lim .

本発明の動作制御システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記可動部材を並進運動させるように構成され、
前記アクチュエータ制御部は、衝突時間をΔｔ、前記許容力を示す成分としての前記第１機械要素が許容できる力及び前記第２機械要素が許容できる力のうち小さい力をＦｌｉｍ、前記位置としての前記第１機械要素の前記第２機械要素側の面と前記第２機械要素の前記第１機械要素側の面との距離をＤｄｉｆｆ、前記速度としての前記第２機械要素からみた前記第１機械要素の相対的な速度をＶｄｉｆｆ、前記抵抗力を示す成分としての前記アクチュエータ停止後に前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗力をＦｂｒａｋｅ、前記第１機械要素の質量をｍとしたときに、前記所定の条件式としての下記式（２）が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することが好ましい。 In the operation control system of the present invention,
The actuator is configured to translate the movable member,
The actuator control unit sets the collision time Δt, F lim as a component indicating the permissible force, a smaller force among the permissible force of the first mechanical element and the permissible force of the second mechanical element as F lim , The distance between the surface of the first mechanical element on the side of the second mechanical element and the surface of the second mechanical element on the side of the first mechanical element is D diff , and the first distance as viewed from the second mechanical element as the speed is D diff . When the relative speed of the mechanical element is V diff , the resistance applied to the movable member from the actuator after the actuator is stopped as a component indicating the resistance is F break , and the mass of the first mechanical element is m. When the following conditional expression (2) is satisfied, it is preferable to determine that the position and speed of the first mechanical element fall within the allowable range.

当該構成の動作制御システムによれば、距離Ｄｄｉｆｆ、角速度Ｖｄｉｆｆが、上記条件（２）で表される許容範囲から逸脱した場合にアクチュエータ制御部がアクチュエータの動作を停止させる指示を出力することにより、第１機械要素と第２機械要素との接触時に生じる力が第１機械要素及び第２機械要素のいずれもが許容できる力（許容力）Ｆｌｉｍ以下に抑えることが可能となる。 According to the operation control system having the above configuration, when the distance D diff and the angular velocity V diff deviate from the allowable ranges represented by the above condition (2), the actuator control unit outputs an instruction to stop the operation of the actuator. Accordingly, it is possible to suppress the force generated at the time of contact between the first machine element and the second machine element to be equal to or less than the force (allowable force) F lim that can be accepted by both the first machine element and the second machine element.

これにより、第１機械要素（又は第２機械要素）に対して与えられる力が許容範囲内となるので、第１機械要素又は第２機械要素の変形が防止又は緩和されながら、可動部材の可動範囲が最大限に活用されうる。   Thereby, the force applied to the first mechanical element (or the second mechanical element) falls within the allowable range, and the deformation of the first mechanical element or the second mechanical element is prevented or reduced, and the movable member is moved. Range can be maximized.

本実施形態の動作制御システムの全体構成を示す図。FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an operation control system according to an embodiment. アームとメカニカルストッパとの配置関係を説明する図で、図２Ａは、アーム側メカニカルストッパのいずれもがロボット側メカニカルストッパと当接していない場合の図、図２Ｂは、第１アーム側メカニカルストッパがロボット側メカニカルストッパと当接した場合の図、図２Ｃは、第２アーム側メカニカルストッパがロボット側メカニカルストッパと当接した場合の図。FIG. 2A is a diagram for explaining an arrangement relationship between an arm and a mechanical stopper. FIG. 2A is a diagram when none of the arm-side mechanical stoppers is in contact with the robot-side mechanical stopper, and FIG. FIG. 2C is a diagram when the robot-side mechanical stopper is in contact with the robot-side mechanical stopper, and FIG. 2C is a diagram when the second-arm-side mechanical stopper is in contact with the robot-side mechanical stopper. 駆動制御処理のフローチャート。9 is a flowchart of a drive control process. 横軸が角度、縦軸が角速度のグラフで、許容範囲を示す図。FIG. 5 is a graph showing an allowable range in which a horizontal axis represents an angle and a vertical axis represents an angular velocity. 図５Ａは、第１アーム側メカニカルストッパがロボット側メカニカルストッパに向けて移動している場合のアームを示す図、図５Ｂは、第１アーム側メカニカルストッパとロボット側メカニカルストッパとが当接した場合に発生する力を説明する図。FIG. 5A is a diagram illustrating an arm when the first arm-side mechanical stopper is moving toward the robot-side mechanical stopper, and FIG. 5B is a diagram illustrating a case where the first arm-side mechanical stopper and the robot-side mechanical stopper are in contact with each other. The figure explaining the force which generate | occur | produces.

図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態を説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

動作制御システム１は、例えば、ロボット（不図示）に搭載され、このロボットに備えられたアクチュエータ２５に対する指示を出力することにより、可動部材として当該ロボットのアーム２６（図２参照）を移動させるシステムである。動作制御システム１は、ロボットに実際に搭載される必要はなく、例えば、無線通信又は有線を介してアクチュエータ２５に指示を出力してもよい。   The operation control system 1 is mounted on, for example, a robot (not shown), and outputs an instruction to an actuator 25 provided in the robot, thereby moving an arm 26 (see FIG. 2) of the robot as a movable member. It is. The operation control system 1 does not need to be actually mounted on the robot, and may output an instruction to the actuator 25 via, for example, wireless communication or wire.

また、ロボット以外にも、産業機械等の、アーム等の可動部材をアクチュエータにより移動させる機械であって、当該可動部材の可動範囲が、メカニカルストッパ等の機械要素によって制限される機械であれば、本発明の動作制御システム１を適用できる。   In addition, other than a robot, a machine that moves a movable member such as an arm by an actuator, such as an industrial machine, and a machine in which the movable range of the movable member is limited by a mechanical element such as a mechanical stopper, The operation control system 1 of the present invention can be applied.

図１に示されるように、動作制御システム１は、制御部１１と、記憶部１２と、角度センサ２１と、ドライバ２４と、アクチュエータ２５とを備える。   As shown in FIG. 1, the operation control system 1 includes a control unit 11, a storage unit 12, an angle sensor 21, a driver 24, and an actuator 25.

制御部１１は、中央演算装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ））、フィジックスプロセッシングユニット （Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＰＰＵ））等のプロセッサにより構成されている。   The control unit 11 includes a processor such as a central processing unit (Central Processing Unit (CPU)) and a physics processing unit (Physics Processing Unit (PPU)).

制御部１１は、所定のプログラムを記憶部１２から読み込んで実行することにより、動作状態認識部１１１と、アクチュエータ制御部１１２として機能する。   The control unit 11 functions as an operation state recognition unit 111 and an actuator control unit 112 by reading a predetermined program from the storage unit 12 and executing the program.

動作状態認識部１１１は、角度センサ２１から入力された信号に基づき、時系列的な角度を認識し、当該時系列的な角度から、最新の角度及び角速度を認識（算出）する。これに代えて、例えば、ロボットに備えられた角度センサ及び角速度センサから入力された信号に基づき、アーム２６の角度及び角速度を認識してもよい。   The operation state recognition unit 111 recognizes a time-series angle based on a signal input from the angle sensor 21 and recognizes (calculates) the latest angle and angular velocity from the time-series angle. Instead of this, for example, the angle and angular velocity of the arm 26 may be recognized based on signals input from an angle sensor and an angular velocity sensor provided in the robot.

アクチュエータ制御部１１２は、ロボットに備えられたドライバ２４を介して、アクチュエータ２５を駆動させ又は停止させる指示をアクチュエータ２５に出力する。   The actuator control unit 112 outputs an instruction to drive or stop the actuator 25 to the actuator 25 via a driver 24 provided in the robot.

アクチュエータ２５を駆動させる指示は、例えば、アクチュエータ２５がサーボモータである場合、アクチュエータに供給する電力量を示す指示でもよいし、トルク指令値を示す指示でもよい。また、アクチュエータ２５を停止させる指示は、例えば、アクチュエータ２５がサーボモータである場合、アクチュエータへの電力の供給を停止する指示でもよいし、トルク指令値を０とする指示でもよい。   For example, when the actuator 25 is a servomotor, the instruction to drive the actuator 25 may be an instruction indicating the amount of power to be supplied to the actuator or an instruction indicating a torque command value. The instruction to stop the actuator 25 may be, for example, an instruction to stop the supply of power to the actuator or an instruction to set the torque command value to 0 when the actuator 25 is a servomotor.

記憶部１２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ又はＨＤＤ等の記憶装置により構成され、種々の情報を記録するように構成されている。記憶部１２は、制御部１１による演算処理で使用されるデータを記憶及び読出可能に構成されている。   The storage unit 12 is configured by a storage device such as a RAM, a ROM, or an HDD, and is configured to record various information. The storage unit 12 is configured to be able to store and read data used in arithmetic processing by the control unit 11.

角度センサ２１は、アーム２６の回転角度を示す信号を制御部１１に出力するように構成されている。   The angle sensor 21 is configured to output a signal indicating the rotation angle of the arm 26 to the control unit 11.

ドライバ２４は、アクチュエータ制御部１１２の指示に対応した電力をアクチュエータ２５に供給するように構成されている。   The driver 24 is configured to supply power corresponding to an instruction from the actuator control unit 112 to the actuator 25.

アクチュエータ２５は、サーボモータ、ソレノイド、動力シリンダー、リニアアクチュエータ、ラバー・アクチュエータ等によって構成されている。アクチュエータ２５は、図２Ａ〜図２Ｃに示される軸ＡＸを中心として、アーム２６を可変な角速度で回転させるように構成されている。   The actuator 25 includes a servomotor, a solenoid, a power cylinder, a linear actuator, a rubber actuator, and the like. The actuator 25 is configured to rotate the arm 26 at a variable angular velocity about the axis AX shown in FIGS. 2A to 2C.

次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、アクチュエータ２５によって駆動される可動部材としてのアーム２６の構成を説明する。   Next, a configuration of the arm 26 as a movable member driven by the actuator 25 will be described with reference to FIGS. 2A to 2C.

アーム２６は、第１アーム側メカニカルストッパ２６１と、第２アーム側メカニカルストッパ２６２とを備える。第１アーム側メカニカルストッパ２６１及び第２アーム側メカニカルストッパ２６２が、本発明の「第１機械要素」に相当する。   The arm 26 includes a first arm-side mechanical stopper 261 and a second arm-side mechanical stopper 262. The first arm-side mechanical stopper 261 and the second arm-side mechanical stopper 262 correspond to the “first mechanical element” of the present invention.

アーム２６は、ロボットに、回転可能に取り付けられている。ロボットには、第１アーム側メカニカルストッパ２６１及び第２アーム側メカニカルストッパ２６２に当接可能な位置にロボット側メカニカルストッパ２７が固定されている。   The arm 26 is rotatably attached to the robot. A robot-side mechanical stopper 27 is fixed to the robot at a position where it can contact the first arm-side mechanical stopper 261 and the second arm-side mechanical stopper 262.

アクチュエータ２５は、図２Ｂに示される第１アーム側メカニカルストッパ２６１がロボット側メカニカルストッパ２７に当接する第１接触角度θｌｉｍ１（図４参照）から、図２Ｃに示される第２アーム側メカニカルストッパ２６２がロボット側メカニカルストッパ２７に当接する第２接触角度θｌｉｍ２（θｌｉｍ２＞θｌｉｍ１、図４参照）までアーム２６を可変な角速度で軸ＡＸ回りに回転させるように構成されている。第１接触角度θｌｉｍ１及び第２接触角度θｌｉｍ２が本発明の「接触位置」に相当する。 The actuator 25 is configured such that the first arm-side mechanical stopper 261 shown in FIG. 2B comes into contact with the robot-side mechanical stopper 27 from the first contact angle θ lim1 (see FIG. 4), and the second arm-side mechanical stopper 262 shown in FIG. Is configured to rotate the arm 26 around the axis AX at a variable angular velocity up to a second contact angle θ lim2 (θ lim2 > θ lim1 , see FIG. 4) that contacts the robot-side mechanical stopper 27. The first contact angle θ lim1 and the second contact angle θ lim2 correspond to the “contact position” of the present invention.

（駆動制御処理）
次に、図３〜図５Ｂを参照して、制御部１１によって実行される駆動制御処理を説明する。 (Drive control processing)
Next, a drive control process executed by the control unit 11 will be described with reference to FIGS.

動作状態認識部１１１は、角度センサ２１から入力された信号に基づいて、アーム２６の角度及び角速度を認識する（図３／ＳＴＥＰ１１０）。当該アーム２６の角度及び角速度は、第１アーム側メカニカルストッパ２６１（又は第２アーム側メカニカルストッパ２６２）の角度、及び角速度と同一視できる。アーム２６の角度は、本発明の「第１機械要素の位置」に相当し、アーム２６の角速度は、本発明の「第１機械要素の速度」に相当する。   The operation state recognition unit 111 recognizes the angle and the angular velocity of the arm 26 based on the signal input from the angle sensor 21 (FIG. 3 / STEP 110). The angle and angular velocity of the arm 26 can be identified with the angle and angular velocity of the first arm-side mechanical stopper 261 (or the second arm-side mechanical stopper 262). The angle of the arm 26 corresponds to “the position of the first mechanical element” of the present invention, and the angular velocity of the arm 26 corresponds to “the speed of the first mechanical element” of the present invention.

アクチュエータ制御部１１２は、アーム２６の角度及び角速度が許容範囲を逸脱したか否かを判定する（図３／ＳＴＥＰ１２０）。   The actuator control unit 112 determines whether or not the angle and the angular velocity of the arm 26 have deviated from the allowable range (FIG. 3 / STEP 120).

ここで、許容範囲は、下記式（３）（４）で示される範囲である。   Here, the allowable range is a range represented by the following equations (3) and (4).

ただし、
Δｔ‥衝突時間、
τｌｉｍ‥第１アーム側メカニカルストッパ２６１のせん断荷重及び第２アーム側メカニカルストッパ２６２のせん断荷重並びにロボット側メカニカルストッパ２７のせん断荷重のいずれよりも小さい力、
τｂｒａｋｅ‥前記アクチュエータ停止時に前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗トルク、
Ｉ‥イナーシャ、
θ‥アーム２６の角度（図５Ａ参照）、
ｄθ‥アーム２６の角速度（図５Ａ参照）、
θｌｉｍ１‥第１接触角度、
θｌｉｍ２‥第２接触角度。 However,
Δt ‥ collision time,
τ lim力 a force smaller than any of the shear load of the first arm-side mechanical stopper 261, the second arm-side mechanical stopper 262, and the shear load of the robot-side mechanical stopper 27;
τ break抵抗 resistance torque applied to the movable member from the actuator when the actuator is stopped,
I ‥ Inertia,
θ ‥ the angle of the arm 26 (see FIG. 5A),
dθ ‥ Angular velocity of the arm 26 (see FIG. 5A),
θ lim1 ‥ first contact angle,
θ lim2 ‥ second contact angle.

ここで、衝突時間Δｔは、実験において、高速カメラにより撮像されたデータを解析することにより求められる。   Here, the collision time Δt is obtained by analyzing data captured by a high-speed camera in an experiment.

また、抵抗トルクτｂｒａｋｅは、アクチュエータの性能から求められる。 The resistance torque τ break is obtained from the performance of the actuator.

なお、この場合の許容範囲の境界の一部は、次の関数で表される。   Note that a part of the boundary of the allowable range in this case is expressed by the following function.

また、θ−θｌｉｍ１及びｄθを変数とみた式（５）で示される関数が本発明の「関数」の一例に相当する。また、−（θ−θｌｉｍ２）及び−ｄθを変数とみた式（６）で示される関数が本発明の関数の一例に相当する。   Further, a function represented by Expression (5) in which θ-θlim1 and dθ are regarded as variables corresponds to an example of the “function” of the present invention. Further, the function represented by the equation (6) in which-(θ-θlim2) and -dθ are regarded as variables corresponds to an example of the function of the present invention.

より具体的には、アクチュエータ制御部１１２は、アーム２６の角度及び角速度が式（３）又は式（４）を満たす場合、アーム２６の角度及び角速度が許容範囲を逸脱していないと判定し、アーム２６の角度及び角速度が式（３）又は式（４）を満たさない場合、アーム２６の角度及び角速度が許容範囲を逸脱したと判定する。   More specifically, when the angle and the angular velocity of the arm 26 satisfy Expression (3) or Expression (4), the actuator control unit 112 determines that the angle and the angular velocity of the arm 26 do not deviate from the allowable range, When the angle and the angular velocity of the arm 26 do not satisfy the expression (3) or the expression (4), it is determined that the angle and the angular velocity of the arm 26 have deviated from the allowable range.

例えば、アーム２６の角加速度がゼロ、すなわちアーム２６の第１アーム側メカニカルストッパ２６１（又は第２アーム側メカニカルストッパ２６２）が、ロボット側メカニカルストッパ２７に向けて等速度で駆動されている場合を想定する。   For example, the case where the angular acceleration of the arm 26 is zero, that is, the first arm-side mechanical stopper 261 (or the second arm-side mechanical stopper 262) of the arm 26 is driven toward the robot-side mechanical stopper 27 at a constant speed. Suppose.

ここで、第１アーム側メカニカルストッパ２６１が、ロボット側メカニカルストッパ２７に向けて移動してる場合、アームの角速度ｄθは、負となる。   Here, when the first arm-side mechanical stopper 261 is moving toward the robot-side mechanical stopper 27, the angular velocity dθ of the arm is negative.

この場合、例えば、アーム２６の角度及び角速度は、図４に矢印Ｖ１で示すような軌跡をとる。ある時点でアーム２６の角度及び角速度が式（３）を満たす場合であっても、時間の経過とともに、アーム２６の角度及び角速度は、図４に一点鎖線で示す許容範囲の境界に到達し、式（３）を満たさなくなる。   In this case, for example, the angle and angular velocity of the arm 26 take a trajectory as shown by an arrow V1 in FIG. Even when the angle and the angular velocity of the arm 26 satisfy Expression (3) at a certain point in time, the angle and the angular velocity of the arm 26 reach the boundary of the permissible range shown by a dashed line in FIG. Equation (3) is no longer satisfied.

また、第２アーム側メカニカルストッパ２６２が、ロボット側メカニカルストッパ２７に向けて移動してる場合には、アームの角速度ｄθは、正となる。   When the second arm-side mechanical stopper 262 is moving toward the robot-side mechanical stopper 27, the angular velocity dθ of the arm is positive.

この場合、例えば、アーム２６の角度及び角速度は、図４に矢印Ｖ２で示すような軌跡をとる。ある時点でアーム２６の角度及び角速度が式（４）を満たす場合であっても、時間の経過とともに、アーム２６の角度及び角速度は、図４に一点鎖線で示す許容範囲の境界に到達し、式（４）を満たさなくなる。   In this case, for example, the angle and the angular velocity of the arm 26 take a locus as shown by an arrow V2 in FIG. Even when the angle and the angular velocity of the arm 26 satisfy the formula (4) at a certain point in time, the angle and the angular velocity of the arm 26 reach the boundary of the allowable range indicated by the dashed line in FIG. Equation (4) is no longer satisfied.

アクチュエータ制御部１１２は、上記のように、アーム２６の角度及び角速度が式（３）又は式（４）を満たさなくなった場合に、アーム２６の角度及び角速度が許容範囲を逸脱したと判定する。   As described above, when the angle and the angular velocity of the arm 26 do not satisfy Expression (3) or Equation (4), the actuator control unit 112 determines that the angle and the angular velocity of the arm 26 deviate from the allowable range.

図３／ＳＴＥＰ１２０の判定結果が否定的である場合（図３／ＳＴＥＰ１２０‥ＮＯ）、制御部１１は、図３／ＳＴＥＰ１１０以下の処理を再度実行する。   When the determination result in STEP 120 of FIG. 3 is negative (NO in STEP 120 of FIG. 3), the control unit 11 executes the processing of STEP 110 in FIG.

図３／ＳＴＥＰ１２０の判定結果が肯定的である場合（図３／ＳＴＥＰ１２０‥ＹＥＳ）、アクチュエータ制御部１１２は、ドライバ２４にアクチュエータ２５の動作停止指示を出力する（図３／ＳＴＥＰ１３０）。   If the determination result in STEP 120 in FIG. 3 is affirmative (YES in STEP 120 in FIG. 3), the actuator control unit 112 outputs an instruction to stop the operation of the actuator 25 to the driver 24 (STEP 130 in FIG. 3).

（駆動制御処理の作用効果）
本実施形態によれば、アーム２６の角度及び角速度が許容範囲から逸脱した場合に、アクチュエータ２５の動作停止指示が出力され、アクチュエータ２５の動作が停止する。これにより、アーム２６はアクチュエータ２５による抵抗力を受けて減速する。 (Operation and effect of drive control processing)
According to the present embodiment, when the angle and the angular velocity of the arm 26 deviate from the allowable ranges, the operation stop instruction of the actuator 25 is output, and the operation of the actuator 25 stops. Accordingly, the arm 26 is decelerated by receiving the resistance force of the actuator 25.

アーム側メカニカルストッパ（第１アーム側メカニカルストッパ２６１又は第２アーム側メカニカルストッパ２６２）がロボット側メカニカルストッパ２７に接触したときに、アーム側メカニカルストッパに発生する力は、図５Ｂに示すように、τｌｉｍ程度となる。この力はアーム側メカニカルストッパのせん断荷重及びロボット側メカニカルストッパ２７のせん断荷重のいずれもより小さい力であるので、アーム側メカニカルストッパ及びロボット側メカニカルストッパ２７の破壊が防止される。一方で、アーム２６はアーム側メカニカルストッパがロボット側メカニカルストッパ２７に当接するまで移動できるので、アーム２６の可動範囲を最大とすることが出来る。 When the arm-side mechanical stopper (the first arm-side mechanical stopper 261 or the second arm-side mechanical stopper 262) comes into contact with the robot-side mechanical stopper 27, the force generated on the arm-side mechanical stopper is, as shown in FIG. It is about τ lim . Since this force is smaller than the shear load of the arm-side mechanical stopper and the shear load of the robot-side mechanical stopper 27, the arm-side mechanical stopper and the robot-side mechanical stopper 27 are prevented from being broken. On the other hand, since the arm 26 can move until the arm-side mechanical stopper comes into contact with the robot-side mechanical stopper 27, the movable range of the arm 26 can be maximized.

（変形態様）
本実施形態では、アクチュエータ制御部１１２は、アクチュエータ２５が可動部材としてのアーム２６を回転させる場合についてのアクチュエータ２５の動作を制御したが、これに加えてまたは代えて、アクチュエータ制御部が、アクチュエータが可動部材を並進運動させる場合においてのアクチュエータの動作を制御してもよい。 (Modification)
In the present embodiment, the actuator control unit 112 controls the operation of the actuator 25 when the actuator 25 rotates the arm 26 as a movable member. However, in addition to or instead of this, the actuator control unit The operation of the actuator when the movable member is translated may be controlled.

この場合、アクチュエータ制御部は、前記所定の条件式としての下記式（１１）が成立する場合に、アーム側メカニカルストッパの位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定し、下記式（１１）が成立しない場合に、アーム側メカニカルストッパの位置及び速度が前記許容範囲に含まれないと判定することが好ましい。   In this case, when the following conditional expression (11) is satisfied, the actuator control unit determines that the position and speed of the arm-side mechanical stopper are included in the allowable range, and determines the following conditional expression (11). Is not satisfied, it is preferable to determine that the position and speed of the arm-side mechanical stopper are not included in the allowable range.

ただし、
Δｔ‥衝突時間、
Ｆｌｉｍ‥アーム側メカニカルストッパが許容できる力及びロボット側メカニカルストッパが許容できる力のうち小さい力、
Ｄｄｉｆｆ‥アーム側メカニカルストッパのロボット側メカニカルストッパ側の面とロボット側メカニカルストッパのアーム側メカニカルストッパ側の面との距離、
Ｖｄｉｆｆ‥ロボット側メカニカルストッパからみたアーム側メカニカルストッパの相対的な速度、
Ｆｂｒａｋｅ‥アクチュエータ停止後にアクチュエータから可動部材にかかる抵抗力、
ｍ‥アーム側メカニカルストッパの質量。 However,
Δt ‥ collision time,
F lim小さい a small force out of the force allowable by the arm-side mechanical stopper and the force allowable by the robot-side mechanical stopper,
D diff距離 The distance between the robot-side mechanical stopper side surface of the arm-side mechanical stopper and the arm-side mechanical stopper side surface of the robot-side mechanical stopper,
V diff相 対 的 Relative speed of the arm-side mechanical stopper viewed from the robot-side mechanical stopper,
F break抵抗 resistance force applied to the movable member from the actuator after the actuator stops,
m ‥ Mass of mechanical stopper on arm side.

１‥動作制御システム、１１１‥動作状態認識部１１１、１１２‥アクチュエータ制御部、２５‥アクチュエータ、２６‥アーム（可動部材）、２６１‥第１アーム側メカニカルストッパ（第１機械要素）、２６２‥第２アーム側メカニカルストッパ（第１機械要素）、２７‥ロボット側メカニカルストッパ（第２機械要素）。   1 operation control system, 111 operation state recognition unit 111, 112 actuator control unit, 25 actuator, 26 arm (movable member), 261 first mechanical stopper (first mechanical element), 262 second 2-arm mechanical stopper (first mechanical element), 27 ° robot-side mechanical stopper (second mechanical element).

Claims (6)

第１機械要素を備える可動部材と、
当該可動部材を可変な速度で移動させるアクチュエータと、
前記可動部材とは別個に構成され、かつ、前記第１機械要素と当接可能な位置に固定された第２機械要素と、
前記第１機械要素の位置及び速度を含む動作状態を認識する動作状態認識部と、
前記動作状態認識部により認識された前記第１機械要素の位置及び速度が、位置及び速度により表される２次元座標系で所定の許容範囲を逸脱した場合に、前記アクチュエータの動作を停止させる停止指示を前記アクチュエータに出力するアクチュエータ制御部とを備え、
前記アクチュエータ制御部は、前記第１機械要素の位置及び速度と、衝突時間と、前記第１機械要素又は前記第２機械要素が許容できる力である許容力を示す成分と、前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗力を示す成分と、前記第１機械要素にかかる慣性を示す成分とを用いた所定の条件式が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することを特徴とする動作制御システム。 A movable member comprising a first mechanical element;
An actuator for moving the movable member at a variable speed,
A second mechanical element that is configured separately from the movable member, and that is fixed at a position that can contact the first mechanical element;
An operation state recognition unit that recognizes an operation state including a position and a speed of the first machine element;
Stopping the operation of the actuator when the position and speed of the first machine element recognized by the operation state recognition unit deviate from a predetermined allowable range in a two-dimensional coordinate system represented by the position and speed. An actuator control unit that outputs an instruction to the actuator ,
The actuator control unit includes a component indicating a position and a speed of the first mechanical element, a collision time, a permissible force that is a permissible force of the first mechanical element or the second mechanical element, and When a predetermined conditional expression using a component indicating the resistance force applied to the member and a component indicating the inertia applied to the first mechanical element is satisfied, the position and speed of the first mechanical element are included in the allowable range. An operation control system characterized in that it is determined that the operation is performed. 請求項１記載の動作制御システムにおいて、
前記第１機械要素と、前記第２機械要素とが接触する第１機械要素の位置である接触位置をゼロとし、前記第１機械要素と前記第２機械要素とが離間した第１機械要素の位置を正とし、前記第１機械要素が前記第２機械要素に向かって移動するときの速度を負の速度とした場合に、位置がゼロまたは正の所定値以上である一定範囲の定義域において値域が負でありかつ一次微分が負となる関数が前記許容範囲の境界の少なくとも一部を形成し、
前記定義域において前記関数の値と同一または当該関数の値よりも小さい速度が前記許容範囲外となることを特徴とする動作制御システム。 The operation control system according to claim 1,
The contact position, which is the position of the first machine element where the first machine element contacts the second machine element, is zero, and the first machine element and the second machine element are separated from each other by the first machine element. When the position is positive and the speed at which the first machine element moves toward the second machine element is a negative speed, the position is zero or more than a positive predetermined value. A function in which the range is negative and the first derivative is negative forms at least a part of the boundary of the allowable range,
An operation control system, wherein a speed equal to or smaller than a value of the function in the domain is outside the allowable range. 請求項１又は２記載の動作制御システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記可動部材を所定の軸回りに回転させるように構成され、
前記アクチュエータ制御部は、衝突時間をΔｔ、前記許容力を示す成分としての前記第１機械要素が許容できるトルク及び前記第２機械要素が許容できるトルクのうち小さいトルクをτｌｉｍ、前記位置としての前記所定の軸回りに前記第１機械要素の前記第２機械要素側の面と前記第２機械要素の前記第１機械要素側の面とがなす角をθｄｉｆｆ、前記速度としての前記第２機械要素からみた前記第１機械要素の相対的な角速度をｄθｄｉｆｆ、前記抵抗力を示す成分としての前記アクチュエータ停止後に前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗トルクをτｂｒａｋｅ、前記慣性を示す成分としての前記第１機械要素のイナーシャをＩとしたときに、前記所定の条件式としての下記式（１）が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することを特徴とする動作制御システム。
The operation control system according to claim 1 or 2,
The actuator is configured to rotate the movable member around a predetermined axis,
The actuator control unit sets the collision time to Δt, a smaller torque among the torques allowable by the first machine element and the second machine element as components indicating the allowable force, τlim, and the position as the position. The angle formed between the surface of the first mechanical element on the side of the second mechanical element and the surface of the second mechanical element on the side of the first mechanical element around a predetermined axis is θdiff, and the second mechanical element as the velocity The relative angular velocity of the first mechanical element from the viewpoint of dθdiff, the resistance torque applied to the movable member from the actuator after stopping the actuator as a component indicating the resistance force is τbreak, and the first torque is a component indicating the inertia. When the inertia of the mechanical element is I, if the following conditional expression (1) is satisfied, the position of the first mechanical element is determined. An operation control system for determining that the position and the speed are included in the allowable range.
請求項３記載の動作制御システムにおいて、
τｌｉｍは、前記第１機械要素のせん断荷重及び前記第２機械要素のせん断荷重のいずれよりも小さい値であることを特徴とする動作制御システム。 The operation control system according to claim 3,
τlim is a value smaller than both the shear load of the first mechanical element and the shear load of the second mechanical element. 請求項１又は２記載の動作制御システムにおいて、
前記アクチュエータは、前記可動部材を並進運動させるように構成され、
前記アクチュエータ制御部は、衝突時間をΔｔ、前記許容力を示す成分としての前記第１機械要素が許容できる力及び前記第２機械要素が許容できる力のうち小さい力をＦｌｉｍ、前記位置としての前記第１機械要素の前記第２機械要素側の面と前記第２機械要素の前記第１機械要素側の面との距離をＤｄｉｆｆ、前記速度としての前記第２機械要素からみた前記第１機械要素の相対的な速度をＶｄｉｆｆ、前記抵抗力を示す成分としての前記アクチュエータ停止後に前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗力をＦｂｒａｋｅ、前記第１機械要素の質量をｍとしたときに、前記所定の条件式としての下記式（２）が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することを特徴とする動作制御システム。
The operation control system according to claim 1 or 2 ,
The actuator is configured to translate the movable member,
The actuator control unit sets the collision time Δt, Flim as a component that indicates the allowable force, a smaller force out of the allowable force of the first mechanical element and the allowable force of the second mechanical element, and the Flim as the position. The distance between the surface of the first machine element on the second machine element side and the surface of the second machine element on the first machine element side is Ddiff, and the first machine element as viewed from the second machine element as the speed. The relative speed of Vdiff, the resistance acting on the movable member from the actuator after stopping the actuator as a component indicating the resistance is Fbreak, and the mass of the first mechanical element is m, When the following expression (2) is satisfied as a conditional expression, it is determined that the position and the speed of the first mechanical element are included in the allowable range. Stem.
第１機械要素を備える可動部材と、
当該可動部材を可変な速度で移動させるアクチュエータと、
前記可動部材とは別個に構成され、かつ、前記第１機械要素と当接可能な位置に固定された第２機械要素とを備えるシステムが実行する方法であって、
前記第１機械要素の位置及び速度を含む動作状態を認識する動作状態認識ステップと、
前記動作状態認識ステップにより認識された前記第１機械要素の位置及び速度が、位置及び速度により表される２次元座標系で所定の許容範囲を逸脱した場合に、前記アクチュエータの動作を停止させる停止指示を前記アクチュエータに出力するアクチュエータ停止制御ステップとを含み、
前記アクチュエータ停止制御ステップは、前記第１機械要素の位置及び速度と、衝突時間と、前記第１機械要素又は前記第２機械要素が許容できる力である許容力を示す成分と、前記アクチュエータから前記可動部材にかかる抵抗力を示す成分と、前記第１機械要素にかかる慣性を示す成分とを用いた所定の条件式が成立する場合に、前記第１機械要素の位置及び速度が前記許容範囲に含まれると判定することを特徴とする動作制御方法。 A movable member comprising a first mechanical element;
An actuator for moving the movable member at a variable speed,
A method performed by a system comprising a second mechanical element configured separately from the movable member and fixed in a position where the first mechanical element can abut.
An operation state recognition step of recognizing an operation state including a position and a speed of the first machine element;
Stopping the operation of the actuator when the position and speed of the first machine element recognized in the operation state recognition step deviate from a predetermined allowable range in a two-dimensional coordinate system represented by the position and speed. Actuator stop control step of outputting an instruction to the actuator,
The actuator stop control step includes a position and a speed of the first mechanical element, a collision time, a component indicating an allowable force that is an allowable force of the first mechanical element or the second mechanical element, When a predetermined conditional expression using a component indicating the resistance force applied to the movable member and a component indicating the inertia applied to the first mechanical element is satisfied, the position and speed of the first mechanical element fall within the allowable range. An operation control method, characterized in that it is determined to be included .
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